浅谈试验机

一、试验机定义 试验机,广义的说,就是一种产品或材料在投入使用前,对其质量或性能按设计要求进行验证的仪器.从定义可以看出,凡是对于质量或性能进行验证的仪器都可以叫做试验机,但往往有时也叫做检测仪、测定仪、拉力机、检测设备、测试仪等诸如此类的名称.在纺织行业习惯叫强力机,实际上也就是拉力试验机.试验机主要是用于测量材料或产品的物理性能的,比如:钢材的屈服强度、抗拉强度,管材的静液压时间测定,门窗的疲劳寿命等.用于测量材料的化学性能的也就是化学成分的,一般叫分析仪,不叫试验机.     

考虑岩石抗拉强度受围压影响的地层破裂压模型

预测地层破裂压力是地下流体注入工程中的关键问题，关系到工程的稳定性和安全性。根据地测资料，岩石的抗拉强度会随着围压产生变化，然而目前常见的地层破裂压预测模型均未考虑该因素。基于厚壁圆筒法，针对2种砂岩开展不同围压条件下的砂岩致裂试验，根据试验数据，计算各组试验中试样的抗拉强度，并拟合围压与岩石抗拉强度的关系函数。研究岩石抗拉强度随围压变化的规律，提出能在实际地层中表征该规律的参数，基于该参数对现有的地层破裂压模型进行修正，并结合实测数据验证修正模型的可靠性。研究结果表明:岩石的抗拉强度随着围压的增加呈现明显的线性正相关关系，低围压下，新模型的预测结果与实测数据较为接近。随着围压增加，二者的差异逐渐增大，说明选取的特征参数在低围压下能较好地描述抗拉强度受围压的影响效应，而高围压下参数的取值需进一步研究。     

圆环巴西试验的抗拉强度建议公式

目的改进Hobbs公式得到的计算值普遍较大这一问题,提出圆环巴西试验的抗拉强度建议公式。方法对巴西试验圆环的应力解进行分析,并引用砂岩的试验数据验证。结果得到圆环巴西试验的抗拉强度建议公式,使用Hobbs公式得到的抗拉强度σTT比巴西圆盘试验σT大6倍以上,利用建议公式得到的抗拉强度σθ与巴西圆盘试验σT十分接近,误差不到1%。结论当圆环内外径比ρ在0.05到0.15的范围内时,该建议公式可很好地用来计算岩石类等脆性材料的抗拉强度。     

下向进路回采钢筋混凝土假顶稳定性分析

〗为确保下向进路采场高效安全回采,采用ABAQUS的损伤塑性模型对下向进路钢筋混凝土假顶进行稳定性分析,得到假顶的应力与位移分布规律,分别从假顶的应力分布、变形量对不同进路尺寸及假顶厚度的影响进行比较分析。结果表明,进路假顶产生的最大拉应力（089MPa）小于混凝土层的抗拉强度（127MPa）;最大压应力（416 MPa）小于混凝土层的抗压强度（119MPa）;假顶底部最易被拉裂位置为偏离假顶中央(05~1)m处;钢筋承载了大部分拉应力,受拉性能得到充分利用。在进路尺寸为3m×3m或者4m×3m时假顶厚度取06m,进路尺寸为4m×4m时假顶厚度取08m,假顶最大拉应力值均未超过混凝土的抗拉强度值,此时假顶较为稳定,便于进路维护与提高回采强度。研究结果对下向进路采场的安全生产提供技术保障。     

水泥石抗拉强度与断裂面三维构造关系的研究

为了探讨水泥石的抗拉强度与其断裂表面三维构造的相关性,制备了不同配合比的水泥净浆材料试样,测试了抗拉强度,并使用三维表面结构测量仪对水泥浆体被拉断的表面结构特征进行观测。结合开裂荷载,分析了开裂应力,对表面三维断裂总面积和抗拉强度之间的关系进行了拟合回归分析,提出了适宜的拟合函数来描述断裂面三维总面积和抗拉强度的关系。     

层状砂岩劈裂抗拉强度各向异性研究

为了分析层状岩体劈裂抗拉强度的各向异性,选取层理砂岩为研究对象,设计进行了加载线与层理走向垂直和平行的两组试验。结果表明:(1)加载线与层理走向垂直时,随着层理角度的增大,对应岩样的抗拉强度逐渐增大;加载方向与层理走向平行时,随着加载线与层理夹角的增大,对应岩样的抗拉强度也逐渐增大;(2)加载线与层理走向垂直时,层理效应系数在层理面法线方向与加载方向一致时最大,在层理面法线方向与加载方向垂直时最小;加载线与层理走向平行时,层理效应系数在层理面法线方向与加载方向垂直时最大,在层理面法线方向与加载方向一致时最小;(3)加载线两侧层理结构称对称分布时,试样的破裂面是一条通过圆心的直线,破坏模式为直线型;层理结构关于加载线不对称时,试样的破裂面往往由多段折线或者弧线构成,破坏模式为折线型或弧线型。研究结果为比较全面地把握层状岩体抗拉强度各向异性提供了较好的参考。     

冻融影响下不同岩性岩石物理力学特性试验研究*

为探究冻融循环影响下不同岩性岩石的物理力学性质的差异化响应,对青砂岩、灰砂岩2种砂岩,白色大理岩、麻粒岩2种变质岩开展冻融循环试验和相关力学试验。研究结果表明:在冻融循环过程中,2种砂岩的质量变化幅度明显高于2种变质岩。相较于青砂岩与麻粒岩,大理岩的单轴压缩强度及弹性模量劣化速率最快。冻融前后青砂岩、大理岩的单轴压缩破坏模式发生明显变化。灰砂岩抗拉强度劣化速率显著低于青砂岩。基于单轴抗压强度、抗拉强度的脆性指数表明冻融作用提高青砂岩的脆性。研究结果可为冻融影响下工程岩体的稳定性与安全性评价提供参考。     

高温后砂岩抗拉强度及应变场演化实验研究

为研究高温后砂岩的抗拉力学特性及变形破坏规律，对不同温度作用后的砂岩进行巴西劈裂实验，同时采用数字散斑相关方法对砂岩变形破坏进行监测。研究表明:高温作用后砂岩质量损失率增加，波速整体呈降低趋势，砂岩物理特性出现一定劣化；高温作用使砂岩抗拉强度呈先增加后减小的趋势，25~400℃增大了16.08%，400~1 000℃减小了69.30%，砂岩表现为脆性破坏特征；砂岩劈裂过程中，水平应变场演化过程为:局部小变形产生、扩展→小变形区域聚集、合并、连接→应变局部化带产生→应变局部化带扩展并贯穿→宏观劈裂破坏；随着温度升高，应变局部化启动水平先增加后降低，400℃为转折点。该研究方法可为煤矿火灾安全等领域提供借鉴。     

7A04和2A97在典型气候环境中的性能演变规律研究

目的 研究湿热海洋、湿热雨林、暖湿酸雨典型气候环境对7A04和2A97铝合金性能的影响.方法 通过对7A04和2A97铝合金试样进行户外暴露试验,结合外观形貌观察、力学性能检测、化学成分分析等手段,研究7A04和2A97在典型气候环境中的性能演变规律.结果 对于7A04铝合金,经过2 a的湿热海洋气候环境试验后,表面出现均匀腐蚀,抗拉强度、伸长率下降,硬度无变化;经过2 a的湿热雨林气候环境试验后,外观形貌、抗拉强度、硬度无变化,伸长率下降;经过2 a的暖湿酸雨气候环境试验后,表面出现点蚀,抗拉强度、硬度无变化,伸长率下降.对于2A97铝合金,经过2 a的湿热海洋气候环境试验后,表面由点蚀发展为局部腐蚀,抗拉强度、伸长率下降,硬度无变化;经过2 a的湿热雨林气候环境试验后,外观形貌、抗拉强度、伸长率、硬度无变化;经过2 a的暖湿酸雨环境试验后,外观形貌、硬度无变化,抗拉强度、伸长率下降.结论 湿热海洋和暖湿酸雨气候环境对7A04和2A97易造成腐蚀,而湿热雨林气候环境对7A04和2A97不易造成腐蚀,2A97的耐蚀性优于7A04.     

电网异物激光清除器对导线的安全性研究

对激光辐照线路导线的安全影响进行了多物理场有限元仿真和实验研究。仿真结果表明清异激光引起的温度升高不会造成钢芯涂镀层、铝线、钢芯线损坏;激光辐照架空线路铝导线实验结果表明,清异激光对铝导线体表无微观和宏观可见损伤,对铝导线电学和抗拉强度性能几乎没有影响。